JP2007263215A - シフトバイワイヤシステムおよび情報更新プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】状況のいかんに関わらず利用者の操作意図に沿った動作をするシフトバイワイヤシステムを提供する。
【解決手段】車両のパーキング機構２０を手動で作動および解除する手動パーキング操作部２４を備えたシフトバイワイヤシステム１において、手動でパーキング機構を解除すると、操作部でパーキングを選択しても、パーキングロック状態と判断されてパーキングロックできない。通常、システムの制御部においてシフトレンジの制御を行うシフト制御プログラム３４は、パーキング機構２０の作動および解除を表す情報３２を保持している。そこで、パーキング機構２０が作動中か、解除されているかを検出し、検出結果に応じて保持情報３２を正しく更新する。パーキング機構の解除が検出された場合、保持情報がニュートラルを表すように、更新する。好ましい実施形態では、この処理をタイマ割り込みにより頻繁に行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のパーキング機構を手動で作動および解除する機構を備えたシフトバイワイヤシステムに関する。

シフトレバーから変速機へのシフトレンジ選択指令を電気的に行うシフトバイワイヤシステムにおいて、バッテリあがりなどの非常時でもパーキングの操作はできるよう手動パーキング操作部を設ける技術がある（特許文献１参照）。この特許文献では、通常は油圧で制御され、パーキング機構がパーキング状態のときに非常時でも手動式の強制解除機構により解除できるようになっている。

このような手動パーキング操作部を備えたシフトバイワイヤシステムにおいて、利用者がシフト装置による通常のシフト操作でパーキングを選択すると、このシステムの制御部は、アクチュエータによりパーキング機構を作動させる（パーキングロックする）とともに、シフトレンジがＰ（パーキング）であると記憶する。この後（すなわち、パーキングロック状態で）、利用者が再びシフト装置でＰを選択すると、パーキング機構が既に作動していて（正確には、パーキング機構が既に作動していると記憶していて）、アクチュエータを動作させる必要がないので、システムの制御部は何もしないことになる。通常は、これにより、パーキングロック状態を継続することができる。
特開平５−２８８２６６号公報（要約、図１）

しかし、シフト装置でパーキングロックした状態で、手動パーキング操作部によりパーキングロックを解除した場合、その後、シフト装置によりＰを選択すると、制御部は変速機がパーキングロック状態にあると記憶または認識しているため、アクチュエータに指令を出力しない。つまり、この場合、シフト装置でＰを選択する限りパーキングロックをかけることができないことになる。

本発明は、状況のいかんに関わらず利用者の操作意図に沿った動作をするシフトバイワイヤシステムを提供することを課題とする。
また、本発明は、シフトバイワイヤシステムが状況のいかんに関わらず利用者の操作意図に沿って動作することを可能とする情報更新プログラムを提供することを課題とする。

請求項１記載の発明は、シフトシステムである。本発明のシフトシステムは、複数のシフトレンジを有する変速機（例えば、後記の自動変速機ＡＴ）と、前記複数のシフトレンジのうち少なくともパーキングレンジを選択可能な操作部（例えば、後記のシフト装置１０）と、前記変速機を前記操作部の操作で選択されたシフトレンジとするよう制御する制御部（３０）と、前記操作部において前記パーキングレンジが選択された場合、前記制御部による所定の指令に応じて作動するパーキング用のアクチュエータ（例えば、後記のパーキング機構アクチュエータ２２）と、前記アクチュエータの作動により変速機（ＡＴ）の出力軸をロックするパーキング機構（例えば、後記のパーキング機構２０）と、前記パーキング機構を前記アクチュエータとは別に手動により強制的に作動および解除する手動操作手段（例えば、後記の手動パーキング操作部２４）と、前記パーキング機構の作動および解除の状態を少なくとも検出しうる検出手段（例えば、後記のセンサ２６）とを備え、前記制御部が、前記操作部の操作に関わらず、前記検出手段により所定時間間隔で前記パーキング機構の作動および解除を検出する監視手段（例えば、後記のタイマ３８およびシフト制御プログラム３４）を備えたことを特徴とする。
このシフトシステムによれば、操作部の操作がなくても、検出手段により所定時間間隔でパーキング機構の作動および解除を検出するので、利用者が操作部の操作でパーキングを選択した場合、パーキング機構が実際には解除されているのに、制御部がパーキングロック中であると判断して、パーキング機構を作動させる制御を行わないという事態を避けることが可能となる。

請求項２記載のシフトシステムは、前記制御部が、前記監視手段により前記パーキング機構の解除が検出された場合、前記制御部が前記変速機の制御に用いるべく記憶している現在のシフトレンジ情報がパーキングレンジを表すならば、ニュートラルレンジを表すように前記シフトレンジ情報を更新する手段（例えば、ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ５）を備えたことを特徴とする。
このシフトシステムによれば、パーキング機構の解除が検出された場合、制御部が変速機の制御に用いる、パーキング機構の作動または解除を表す情報がニュートラルを表すように、前記情報を更新する。したがって、利用者が操作部の操作でパーキングを選択した場合、パーキング機構が解除されていれば、制御部は、変速機が現在ニュートラルであると判断するので、パーキング機構を作動させる。これにより、利用者の意志どおりにパーキングロックをかけることができる。

請求項３記載のシフトシステムは、前記監視手段が、前記所定時間間隔を知らせるタイマ手段（例えば、タイマ３８）と、前記検出手段を参照する割り込みサブルーチン（例えば、シフトレンジ更新プログラム３６）を含むことを特徴とする。
このシフトシステムによれば、監視手段が、前記所定時間間隔を知らせるタイマ手段と、前記検出手段を参照する割り込みサブルーチンを含むので、効率的な監視手段を実現することができる。

請求項４記載の発明は、シフトバイワイヤ式に少なくとも車両のパーキング機構の制御を行い、かつ前記パーキング機構を手動で作動および解除する機構を備えたシフトシステムの制御部においてシフトレンジの制御を行うシフト制御プログラムにより使用され、パーキング機構の作動および解除を表す情報を更新するために、前記制御部に格納されて周期的に実行される情報更新プログラム（例えば、シフトレンジ更新プログラム３６）である。この情報更新プログラムは、前記パーキング機構が作動中か、解除されているかを検出し、検出結果に応じて前記情報を正しく更新するコードシーケンス（例えば、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５）を含むことを特徴とする。
この情報更新プログラムによれば、パーキング機構が作動中か、解除されているかを検出し、検出結果に応じて前記情報を正しく更新するので、利用者が操作部の操作でパーキングを選択した場合、パーキング機構が実際には解除されているのに、制御部がパーキングロック中であると判断して、パーキング機構を作動させるための制御を行わないという事態を避けることが可能となる。

請求項５記載の情報更新プログラムは、前記コードシーケンスが、パーキング機構が解除されている場合、前記情報が作動を表すならば、情報がニュートラルレンジを表すように、前記情報を書き換えることを特徴とする。
この情報更新プログラムによれば、パーキング機構が解除されている場合、前記情報が作動を表すならば、情報がニュートラルレンジを表すように、前記情報を書き換える。したがって、利用者が操作部の操作でパーキングを選択した場合、パーキング機構が解除されていれば、制御部は、変速機が現在ニュートラルであると判断するので、パーキング機構を作動させる。これにより、利用者の意志どおりにパーキングロックをかけることができる。

本発明によれば、状況のいかんに関わらず利用者の操作意図に沿った動作をするシフトバイワイヤシステムまたはパーキングレンジのみがシフトバイワイヤ式のシフトシステムを得ることができる。
また、本発明によれば、シフトバイワイヤシステムまたはパーキングレンジのみがシフトバイワイヤ式のシフトシステムが状況のいかんに関わらず利用者の操作意図に沿って動作することを可能とする情報更新プログラムを得ることができる。

以下、本発明の実施の形態と添付図面により本発明を詳細に説明する。
なお、複数の図面に同じ要素を示す場合には同一の参照符号を付ける。
図１は、本発明の一実施形態によるシフトバイワイヤシステムの構成を示すブロック図である。図１において、シフトバイワイヤシステム１は、例えばニュートラル（Ｎと略記する）、ドライブ、リバース、パーキング（Ｐと略記する）などの所定のシフトレンジに対応する動作が可能な自動変速機ＡＴ、所定のシフトレンジの中から利用者（すなわち、運転者）が所望のシフトレンジを選択することを可能とするシフト装置１０、および利用者がシフト装置１０を用いて１つのシフトレンジを選択した場合、これに応じて自動変速機ＡＴが選択されたシフトレンジの動作を行うように制御を行う制御部３０を備える。

シフト装置１０は、周知のように所定のシフトレンジに対応するシフト位置を含む操作パタンを有するガイド孔（図示せず）に沿って操作可能なシフトレバー１４を備えている。さらに、図１の例では、シフト装置１０は、パーキングレンジ（Ｐレンジ）選択専用のＰレンジボタン１２を備えているが、シフトレバー１４によりＰレンジが選択できる場合は、Ｐレンジボタン１２は必須ではない。本発明においては、少なくともＰレンジをシフトバイワイヤにより選択することを可能とするシフト装置１０であれば、任意のシフト装置を使用することができる。

自動変速機ＡＴは、周知のように制御部３０からの制御信号に基づいて、例えば、モータなどのアクチュエータ（図示せず）により複数のレンジ切換弁（図示せず）の開閉を行うことで油圧印加部位を切り替えることにより各シフトレンジに対応した動作を図示しない出力軸（ドライブシャフト）に対して行うものである。自動変速機ＡＴは、Ｐレンジが選択されて制御部３０からＰレンジ動作のための制御信号が発せられた場合、これに応じて必要なレンジ切替弁操作を行うためのパーキング機構アクチュエータ（ＰＬＡ）２２、パーキング機構アクチュエータ２２の動作に応じたレンジ切替弁の動作により出力軸が動かないようにロック（パーキングロック）したり、回転できるようにパーキングロックを解除したりするパーキング機構（図１ではＰ機構）２０、パーキング機構２０をシフト装置１０およびパーキング機構アクチュエータ２２によらず手動で操作することを可能とする手動パーキング操作部２４およびパーキング機構２０がパーキングロックの状態にあるか否かを検出するセンサ２６を備える。パーキング機構２０、パーキング機構アクチュエータ２２および手動パーキング操作部２４は通常の車両が備える周知のものである。パーキング機構２０は、必要に応じて出力軸をロックするものであるから、パーキング機構２０をロック状態（すなわち、Ｐレンジ）にすることをパーキング機構２０を作動させる、パーキング機構２０のロック状態を解除することをパーキング機構２０を解除すると言う。

センサ２６は、パーキング機構２０がロック状態にあるか否かを検出できるものであれば、他のいかなるセンサでもよい。通常のシフトバイワイヤシステムは、自動変速機ＡＴがどのレンジにあるかを検出するためのセンサを備えているが、そのようなセンサがパーキング機構２０が実際にロックされている（Ｐレンジである）か否かを検出できるものであれば、センサ２６として使用することができるので、特別なセンサを別途設ける必要はない。

制御部３０は、周知のようにシフトバイワイヤ制御に必要なプログラムやデータを格納するＲＯＭ、ＲＯＭに格納されているプログラムを実行するＣＰＵ（図示せず），ＣＰＵのプログラム実行に必要なデータを一時的に保持するＲＡＭ（図示せず）、周辺装置などを備えた一種のコンピュータであり、ハードウェア的には通常のシフトバイワイヤシステムの制御装置である。

通常、制御部３０は、図示しないＲＯＭに、例えば、シフト制御プログラム（シフト制御Ｐ）３４を格納し、このシフト制御プログラム３４を実行することにより、シフト装置１０のシフトレバー１４およびＰレンジボタン１２の操作に応じて自動変速機ＡＴを制御する。この制御の過程で、制御部３０（のＣＰＵ）は、現在選択されているシフトレンジを表すシフトレンジ情報（ＳＲ）３２を（図示しないＲＡＭに格納して）使用する。シフトレンジ情報３２は、ＲＡＭに記憶されていてシフトレンジを表す情報と考えても良いし、そのような情報を格納しているＲＡＭの記憶箇所と考えても良い。

従来は、シフト装置１０の操作によりパーキングロック状態とした後、手動パーキング操作部２４によりパーキングロックを解除した場合、その後、シフト装置１０によりＰを選択すると、制御部３０は、記憶しているＳＲ情報３２を参照して自動変速機ＡＴがパーキングロック状態にあると認識するため、パーキングロック用の制御信号をパーキング機構アクチュエータ２２に出力しないので、利用者がシフト装置でＰを選択する限り（一旦、Ｐ以外のレンジを選択するか、イグニッションをＯＦＦにすれば別であるが）パーキングロックを効かすことができないという不具合があった。この不具合は、自動変速機ＡＴのパーキング機構２０の現状（利用者がシフトレンジをＰに設定しようとしているので、通常はニュートラルであると考えられる）が制御部３０が記憶しているシフトレンジの情報ＳＲ３２に正しく反映されていないことに起因する。

したがって、本発明の一実施形態によれば、制御部３０は、所定の周期でセンサ２６の出力ＳＯを監視し、必要に応じて記憶しているＳＲ情報３２を書き換えることにより、ＳＲ情報３２を常に正しい値に維持するようにする。このため、制御部３０は、例えば、１０ｍｓ程度の所定の周期で信号を出力するタイマ３８、このタイマ３８からの信号に応じて、タイマ割り込みサブルーチンとして実行されるシフトレンジ更新プログラム（ＳＲ更新Ｐ）３６を備えている。

図２は、図１のシフトレンジ更新プログラム３６の動作の流れを示すフローチャートである。制御部３０の図示しないＣＰＵは、シフト制御プログラム３４を実行中に、タイマ３８から信号を受信すると、直ちにシフトレンジ更新プログラム３６を呼び出して、図２の処理を実行する。まず、ステップＳ１において、図１のセンサ２６の出力ＳＯを得る。そして、判断ステップＳ２において、センサ２６の出力ＳＯがＰか否か、すなわち、パーキング機構２０のシフトレンジがパーキングであるか否かを判断する。Ｙｅｓならば、ステップＳ３に進み、記憶している情報ＳＲ３２をＰに書き換え、図２の処理を終了する。判断ステップＳ２において、センサ２６の出力ＳＯがＰでない場合（Ｎｏの場合）、判断ステップＳ４において、記憶しているＳＲ情報３２がＰである（パーキングレンジを示している）か否かを判断する。ＳＲ情報３２がＰでなければ、ステップＳ２におけるパーキング機構２０がパーキングレンジではないという判断と矛盾しないので、何もせず図２の処理を終了する。しかし、判断ステップＳ４において、記憶しているＳＲ情報３２がＰを示す場合、ステップＳ２におけるパーキング機構２０がパーキングレンジではないという判断と矛盾するが、ステップＳ２における判断はパーキング機構２０の現状を反映するセンサ２６の出力ＳＯに基づいているので、ＳＲ情報３２をセンサ２６の出力ＳＯに合わせるために、ステップＳ５においてＳＲ情報３２をニュートラル（Ｎ）に書き換えて、図２の処理を終了する。したがって、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ５は、パーキング機構２０の作動または解除を表す情報を更新する機能を実現する。

以上述べたように、本実施形態によれば、シフト制御プログラムが保持して使用するシフトレンジ情報を頻繁に（例えば、１０ｍｓほどの周期で）正しい値に更新するので、シフトレンジ情報がパーキング機構の現状を正しく反映しないという事態が発生する可能性を除去することができる。具体的には、シフト装置１０の操作によりパーキングロック状態とした後、手動パーキング操作部によりパーキングロックを解除した場合、その後、シフト装置１０によりＰを選択すると、自動変速機ＡＴがパーキングロック状態にあると認識して、パーキングロック動作をしないため、利用者がシフト装置でＰを選択する限りパーキングロックを効かすことができないと言う事態を防ぐことができる。

以上は、本発明の説明のために実施の形態の例を掲げたに過ぎない。したがって、本発明の技術思想または原理に沿って上述の実施の形態に種々の変更、修正または追加を行うことは、当業者には容易である。
例えば、前記の実施形態ではＳＲ情報３２は図示しないＲＡＭに格納するものとして説明したが、一時的に記憶可能な箇所であれば、例えばＣＰＵ（図示せず）のレジスタなど任意の記憶箇所に格納することが可能である。
また、前記の実施形態では、すべてのシフトレンジの設定をシフトバイワイヤ式に行うシフトバイワイヤシステムに本発明を適用したが、本発明は、これに限らず、少なくともパーキングレンジはシフトバイワイヤ式に電子制御されるシフトシステムに適用可能である。この場合、図１のＡＴで示した要素は自動変速機というより通常の変速機に近く、例えば、図１において、シフト装置１０のシフトレバー１４の操作は、機械的に伝達されて変速機の噛合具合を決定することになる。そして、シフト装置１０のＰレンジボタン１２の図示しないスイッチのみが制御部３０に接続されて、シフトバイワイヤ式にパーキング機構アクチュエータ２２を制御できるように構成されることになる。

本発明の一実施形態によるシフトバイワイヤシステムの構成を示すブロック図である。 図１のシフトレンジ更新プログラムの動作の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ シフトバイワイヤシステム
１０ シフト装置
２０ パーキング機構
２２ パーキング機構アクチュエータ
２４ 手動パーキング操作部（手動操作手段）
２６ センサ
３０ 制御部
３２ シフトレンジ情報
３４ シフト制御プログラム
３６ シフトレンジ（ＳＲ）更新プログラム
３８ タイマ
ＡＴ 自動変速機

Claims (5)

1. 複数のシフトレンジを有する変速機と、
   前記複数のシフトレンジのうち少なくともパーキングレンジを選択可能な操作部と、
   前記変速機を前記操作部の操作で選択されたシフトレンジとするよう制御する制御部と、
   前記操作部において前記パーキングレンジが選択された場合、前記制御部による指令に応じて作動するアクチュエータと、
   前記アクチュエータの作動により変速機の出力軸をロックするパーキング機構と、
   前記パーキング機構を前記アクチュエータとは別に手動により強制的に作動および解除する手動操作手段と、
   前記パーキング機構の作動および解除の状態を少なくとも検出しうる検出手段とを備え、前記制御部が、
   前記操作部の操作に関わらず、前記検出手段により所定時間間隔で前記パーキング機構の作動および解除を検出する監視手段を備えたことを特徴とするシフトシステム。
2. 前記制御部は、前記監視手段により前記パーキング機構の解除が検出された場合、前記制御部が前記変速機の制御に用いるべく記憶している現在のシフトレンジ情報がパーキングレンジを表すならば、ニュートラルレンジを表すように前記シフトレンジ情報を更新する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のシフトシステム。
3. 前記監視手段は、
   前記所定時間間隔を知らせるタイマ手段と、
   前記検出手段の出力を参照する割り込みサブルーチンを含むことを特徴とする請求項１記載のシフトシステム。
4. シフトバイワイヤ式に少なくとも車両のパーキング機構の制御を行い、かつ前記パーキング機構を手動で作動および解除する機構を備えたシフトシステムの制御部においてシフトレンジの制御を行うシフト制御プログラムにより使用され、パーキング機構の作動および解除を表す情報を更新するために、前記制御部に格納されて周期的に実行される情報更新プログラムであり、
   前記パーキング機構が作動中か、解除されているかを検出し、検出結果に応じて前記情報を正しく更新するコードシーケンスを含むことを特徴とする情報更新プログラム。
5. 前記コードシーケンスは、前記パーキング機構が解除されている場合、前記情報が作動を表すならば、前記情報がニュートラルレンジを表すように、前記情報を書き換えることを特徴とする請求項４記載の情報更新プログラム。
   
   

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